신경 시냅스 : 구조, 유형 및 작동 방식 - GEOGRAFÍA - 2026

신경 시냅스 정보를 전송하기 위해 두 개의 뉴런의 말단 버튼의 조합으로 구성. 이와 관련하여 뉴런은 메시지를 보내고 다른 부분은 메시지를받습니다.

따라서 의사 소통은 일반적으로 한 방향으로 발생합니다. 뉴런 또는 세포의 말단 버튼에서 다른 세포의 막까지, 일부 예외가 있다는 것은 사실입니다. 단일 뉴런은 수백 개의 뉴런에서 정보를 수신 할 수 있습니다.

뉴런의 일부. 출처 : Julia Anavel Painted Cordova / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

각각의 단일 뉴런은 다른 신경 세포의 터미널 버튼에서 정보를 수신하고 후자의 터미널 버튼은 차례로 다른 뉴런과 시냅스합니다.

주요 개념

터미널 버튼은 정보를 시냅스로 보내는 축삭 끝 부분의 작은 두꺼움으로 정의됩니다. 반면 축삭은 뉴런의 핵에서 터미널 버튼으로 메시지를 전달하는 일종의 길고 얇은 "와이어"입니다.

신경 세포의 말단 버튼은 소마 또는 수상 돌기의 막과 시냅스를 할 수 있습니다.

뉴런의 계획

소마 또는 세포체는 뉴런의 핵을 포함합니다. 그것은 세포의 유지를 허용하는 메커니즘을 가지고 있습니다. 대신 수상 돌기는 체세포에서 시작하는 뉴런의 나무와 같은 가지입니다.

활동 전위가 뉴런의 축색 돌기를 통해 이동할 때 터미널 버튼은 화학 물질을 방출합니다. 이러한 물질은 연결된 뉴런에 흥분 또는 억제 효과를 가질 수 있습니다. 전체 과정이 끝나면 이러한 시냅스의 효과가 우리의 행동을 일으 킵니다.

활동 전위는 뉴런 내의 의사 소통 과정의 산물입니다. 그 안에는 화학 물질이나 신경 전달 물질의 방출을 유발하는 축 삭막의 일련의 변화가 있습니다.

뉴런은 정보를 서로에게 보내는 방법으로 시냅스에서 신경 전달 물질을 교환합니다.

뉴런 시냅스의 구조

뉴런의 시냅스 전달 과정

뉴런은 시냅스를 통해 통신하고 메시지는 신경 전달 물질의 방출을 통해 전달됩니다. 이 화학 물질은 터미널 버튼과 시냅스를 형성하는 막 사이의 액체 공간으로 확산됩니다.

시냅스 전 네 루온

터미널 버튼을 통해 신경 전달 물질을 방출하는 뉴런을 시냅스 전 뉴런이라고합니다. 정보를받는 사람은 시냅스 후 뉴런입니다.

시냅스 전 뉴런 (위) 및 시냅스 후 뉴런 (아래). 시냅스 전 공간은 둘 사이에 있습니다.

후자가 신경 전달 물질을 포착하면 소위 시냅스 전위가 생성됩니다. 즉, 시냅스 후 뉴런의 막 전위 변화입니다.

의사 소통을 위해 세포는 특수 수용체에 의해 감지되는 화학 물질 (신경 전달 물질)을 분비해야합니다. 이 수용체는 특수 단백질 분자로 구성됩니다.

이러한 현상은 물질을 방출하는 뉴런과이를 포착하는 수용체 사이의 거리에 의해 간단히 구분됩니다.

시냅스 후 뉴런

따라서 신경 전달 물질은 시냅스 전 뉴런의 말단 버튼에 의해 방출되고 시냅스 후 뉴런의 막에 위치한 수용체를 통해 감지됩니다. 이 전달이 발생하려면 두 뉴런이 모두 가까운 곳에 위치해야합니다.

시냅스 공간

그러나 생각할 수있는 것과는 달리 화학적 시냅스를 만드는 뉴런은 물리적으로 결합하지 않습니다. 사실, 그들 사이에는 시냅스 공간 또는 시냅스 틈새로 알려진 공간이 있습니다.

이 공간은 시냅스마다 다르지만 일반적으로 폭은 약 20 나노 미터입니다. 시냅스 틈새에는 시냅스 전 및 시냅스 후 뉴런을 정렬하는 필라멘트 네트워크가 있습니다.

활동 잠재력

A. 이상적인 활동 전위의 개략도. B. 활동 전위의 실제 기록. 출처 : en : Memenen / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

두 뉴런 또는 뉴런 시냅스간에 정보 교환이 발생하려면 먼저 활동 전위가 발생해야합니다.

이 현상은 신호를 보내는 뉴런에서 발생합니다. 이 세포의 막에는 전하가 있습니다. 실제로 우리 몸에있는 모든 세포의 막은 전기적으로 충전되지만 축색 돌기 만이 활동 전위를 유발할 수 있습니다.

뉴런 내부와 외부의 전위차를 막 전위라고합니다.

뉴런 내부와 외부 사이의 이러한 전기적 변화는 나트륨 및 칼륨과 같은 기존 이온 농도에 의해 매개됩니다.

막 전위의 매우 빠른 역전이있을 때 활동 전위가 발생합니다. 축삭이 뉴런의 소마 또는 핵에서 터미널 버튼으로 전도하는 짧은 전기 충격으로 구성됩니다.

활동 전위가 발생하려면 멤브레인 전위가 특정 여기 임계 값을 초과해야합니다. 이 전기 충격은 터미널 버튼을 통해 방출되는 화학적 신호로 변환됩니다.

시냅스는 어떻게 작동합니까?

다 극성 뉴런. 출처 : BruceBlaus

뉴런에는 크거나 작을 수있는 시냅스 소포라고하는 주머니가 있습니다. 모든 터미널 버튼에는 신경 전달 물질 분자를 내부에 운반하는 작은 소포가 있습니다.

소포는 골지체라고하는 소마에 위치한 메커니즘에서 생성됩니다. 그런 다음 터미널 버튼 가까이로 이동합니다. 그러나 "재활용"소재를 사용하여 터미널 버튼에서 생산할 수도 있습니다.

활동 전위가 축삭을 따라 보내지면 시냅스 전 세포의 탈분극 (여기)이 발생합니다. 결과적으로 뉴런의 칼슘 채널이 열리면서 칼슘 이온이 들어갑니다.

활동 전위에 도달 한 후, 시냅스 전 뉴런이 탈분극되고 칼슘 채널이 열리고 이온으로 들어갑니다.

이 이온은 터미널 버튼에있는 시냅스 소포의 막에있는 분자에 결합합니다. 상기 막이 파손되어 터미널 버튼의 막과 합쳐진다. 이것은 신경 전달 물질을 시냅스 공간으로 방출합니다.

세포의 세포질은 남은 막 조각을 포획하여 수조로 운반합니다. 거기에서 그들은 재활용되어 새로운 시냅스 소포를 만듭니다.

시냅스 전 뉴런에서 신경 전달 물질을 방출하고 시냅스 후 뉴런의 수용체에 결합

시냅스 후 뉴런에는 시냅스 공간에있는 물질을 포착하는 수용체가 있습니다. 이들은 시냅스 후 수용체로 알려져 있으며 활성화되면 이온 채널이 열립니다.

화학 시냅스의 그림. 충분한 나트륨 채널이 열리면 시냅스 후 세포가 탈분극되고 활동 전위가 뉴런을 통해 계속됩니다.

이러한 채널이 열리면 특정 물질이 뉴런으로 들어가 시냅스 후 잠재력을 유발합니다. 이것은 열린 이온 채널의 유형에 따라 세포에 흥분 또는 억제 효과를 가질 수 있습니다.

일반적으로 흥분성 시냅스 후 전위는 나트륨이 신경 세포로 침투 할 때 발생합니다. 억제제는 칼륨의 출구 또는 염소의 입구에 의해 생성됩니다.

칼슘이 뉴런으로 들어가면 흥분성 시냅스 후 전위가 발생하지만,이 세포에서 생리 학적 변화를 일으키는 특수 효소도 활성화됩니다. 예를 들어, 그것은 시냅스 소포의 변위와 신경 전달 물질의 방출을 유발합니다.

또한 학습 후 뉴런의 구조적 변화를 촉진합니다.

시냅스 완성

시냅스 후 전위는 일반적으로 매우 짧으며 특수 메커니즘을 통해 종료됩니다.

그중 하나는 아세틸 콜린 에스 테라 제라고하는 효소에 의한 아세틸 콜린의 비활성화입니다. 신경 전달 물질 분자는 시냅스 전 막에있는 수송 체에 의한 재 흡수 또는 재 흡수에 의해 시냅스 공간에서 제거됩니다.

따라서 시냅스 전 및 시냅스 후 뉴런 모두 주변에 화학 물질의 존재를 포착하는 수용체를 가지고 있습니다.

뉴런이 방출하거나 합성하는 신경 전달 물질의 양을 조절하는자가 수용체라고하는 시냅스 전 수용체가 있습니다.

시냅스 유형

전기 시냅스

전기 시냅스의 그림. 활동 잠재력이 높이 평가됩니다.

그들에게서 전기 신경 전달이 발생합니다. 두 뉴런은 "갭 접합"또는 갭 접합으로 알려진 단백질 구조를 통해 물리적으로 연결됩니다.

이러한 구조는 한 뉴런의 전기적 특성의 변화를 허용하여 다른 뉴런에 직접 영향을 미치고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 이런 식으로 두 뉴런은 마치 하나 인 것처럼 작동합니다.

화학 시냅스

화학 시냅스의 계획. 출처 : Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com)

화학적 신경 전달은 화학적 시냅스에서 발생합니다. 시냅스 전 및 시냅스 후 뉴런은 시냅스 공간에 의해 분리됩니다. 시냅스 전 뉴런의 활동 전위는 신경 전달 물질의 방출을 유발합니다.

이들은 시냅스 틈새에 도달하여 시냅스 후 뉴런에 효과를 발휘할 수 있습니다.

흥분성 시냅스

흥분성 신경 시냅스의 예는 우리가 소진했을 때의 금단 반사입니다. 감각 뉴런은 수상 돌기를 자극하기 때문에 뜨거운 물체를 감지합니다.

이 뉴런은 축색 돌기를 통해 척수에있는 터미널 버튼으로 메시지를 보냅니다. 감각 뉴런의 말단 버튼은 신경 전달 물질로 알려진 화학 물질을 방출하여 시냅스하는 뉴런을 자극합니다. 특히, 인터 뉴런 (감각 뉴런과 운동 뉴런 사이를 매개하는 뉴런).

이것은 interneuron이 축삭을 따라 정보를 보내도록합니다. 차례로, interneuron의 터미널 버튼은 운동 뉴런을 자극하는 신경 전달 물질을 분비합니다.

이 유형의 뉴런은 목표 근육에 도달하기 위해 신경에 부착되는 축삭을 따라 메시지를 보냅니다. 신경 전달 물질이 운동 뉴런의 터미널 버튼에서 풀리면 근육 세포가 수축하여 뜨거운 물체에서 멀어집니다.

억제 성 시냅스

이 유형의 시냅스는 다소 더 복잡합니다. 다음 예에서 제공됩니다. 오븐에서 매우 뜨거운 트레이를 꺼냈다 고 가정 해보십시오. 화상을 입지 않도록 벙어리 장갑을 착용하지만 다소 얇아서 열기가 극복하기 시작합니다. 쟁반을 바닥에 떨어 뜨리는 대신 표면에 놓을 때까지 열을 약간 견뎌야합니다.

고통스러운 자극에 대한 우리 몸의 움츠림 반응은 물체를 놓아 주었을 것입니다. 그렇더라도 우리는이 충동을 통제했습니다. 이 현상은 어떻게 생성됩니까?

트레이에서 나오는 열이 감지되어 운동 뉴런에서 흥분성 시냅스의 활동이 증가합니다 (이전 섹션에서 설명 됨). 그러나 이러한 흥분은 다른 구조 인 우리의 뇌에서 오는 억제에 의해 상쇄됩니다.

트레이를 떨어 뜨리면 총체적인 재앙이 될 수 있다는 정보를 보냅니다. 따라서 금단 반사를 방지하는 메시지가 척수로 전송됩니다.

이를 위해 뇌의 뉴런에서 나온 축색 돌기가 척수에 도달하여 말단 버튼이 억제 성 인터 뉴런과 시냅스를 이룹니다. 그것은 금단 반사를 차단하여 운동 뉴런의 활동을 감소시키는 억제 성 신경 전달 물질을 분비합니다.

중요한 것은 이것은 단지 예일뿐입니다. 프로세스는 실제로 더 복잡하며 (특히 억제 프로세스) 수천 개의 뉴런이 관여합니다.

발생 장소에 따른 시냅스 클래스

-Axodendritic synapses : 이 유형에서 터미널 버튼은 수상 돌기의 표면과 연결됩니다. 또는 일부 유형의 뉴런에서 수상 돌기에 위치한 작은 돌출부 인 수지상 가시가 있습니다.

-Axosomatic synapses : 이들에서 터미널 버튼은 뉴런의 세포 또는 핵과 시냅스 됩니다.

-Axoaxonic synapses : presynaptic 세포의 터미널 버튼은 postsynaptic cell의 axon과 연결됩니다. 이러한 유형의 시냅스는 다른 두 시냅스와 다르게 작동합니다. 그 기능은 터미널 버튼으로 방출되는 신경 전달 물질의 양을 줄이거 나 늘리는 것입니다. 따라서 시냅스 전 뉴런의 활동을 촉진하거나 억제합니다.

Dendrodendritic 시냅스도 발견되었지만 신경 통신에서 정확한 역할은 현재 알려져 있지 않습니다.

뉴런 시냅스에서 방출되는 물질

1. Carlson, NR (2006). 행동 생리학 8th Ed. Madrid : Pearson. pp : 32-68.
2. Cowan, WM, Südhof, T. & Stevens, CF (2001). 시냅스. Baltirnore, MD : Johns Hopkins University Press.
3. 전기 시냅스. (sf). 2017 년 2 월 28 일 Pontificia Universidad Católica de Chile에서 검색 : 7.uc.cl.
4. Stufflebeam, R. (nd). 뉴런, 시냅스, 활동 전위, 신경 전달. 2017 년 2 월 28 일 CCSI에서 검색 : mind.ilstu.edu.
5. Nicholls, JG, Martín, A R., Fuchs, P. A, & Wallace, BG (2001). 뉴런에서 뇌로, 4 판. 매사추세츠 주 선더랜드 :시나 우어.
6. 시냅스. (sf). 2017 년 2 월 28 일 워싱턴 대학에서 검색 : faculty.washington.edu.